Metāla materiālu ražošanā, apstrādē un pielietošanā plaisas ir izplatīts defekts, kas nopietni ietekmē materiālu veiktspēju un kalpošanas laiku. Plaisu parādīšanās ne tikai samazinās materiāla izturību, stingrību un noguruma kalpošanas laiku, bet arī var izraisīt lūzumu negadījumus, radot nopietnus drošības apdraudējumus. Tāpēc ir svarīgi precīzi atšķirt un identificēt izejvielu plaisas, termiskās apstrādes plaisas un kalšanas plaisas, lai nodrošinātu produkta kvalitāti, optimizētu ražošanas procesu un novērstu drošības negadījumus.
I. Izejvielu plaisas
1. Raksturlielumi
Izejmateriālā parasti ir plaisas ar dažādām formām, piemēram, taisnām līnijām, salocītām līnijām, sietu vai neregulāru formu. Šīs plaisas var izraisīt ieslēgumi, burbuļi, nevienmērīga organizācija vai kausēšanas defekti izejvielu ražošanas procesā. Plaisām bieži ir izteiktas krāsas izmaiņas, piemēram, oksidēšanās, korozija vai traips, un plaisu virsma ir salīdzinoši raupja, ko bieži pavada sīki fragmenti vai plaisu gali.
2. Genesis
Izejvielu plaisu cēloņi ir sarežģīti un dažādi:
- Neatbilstošs kausēšanas process: Nepietiekama kausēšanas temperatūras un laika kontrole, kā rezultātā notiek nevienmērīgs leģējošu elementu sadalījums, segregācija vai ieslēgumi.
- Liešanas defekti: Neatbilstoša temperatūras kontrole liešanas laikā, slikti izstrādātas veidnes vai liels liešanas ātrums var radīt gāzes burbuļus vai ieslēgumus, kurus nevar pilnībā izvadīt, kas var veidoties plaisās.
- Izejvielu uzglabāšana un transportēšana: ilgstoša uzglabāšana mitrā vidē, nepareiza apstrāde vai kraušanas spiediens var izraisīt spriedzes koncentrāciju izejmateriālos, kas var izraisīt plaisas.
3. Atšķiršanas metodes
Plaisas izejmateriālos parasti var identificēt ar vizuālu novērošanu, metalurģisko mikroskopisko analīzi vai rentgena pārbaudi. Plaisas bieži atrodas izejmateriāla iekšpusē vai uz tās virsmas un būtiski atšķiras no materiāla organizācijas, krāsas un virsmas stāvokļa.
II. Termiskās apstrādes plaisas
1. Raksturlielumi
Termiskās apstrādes plaisa ir materiāla termiskās apstrādes procesā organizatoriskās transformācijas dēļ, sprieguma koncentrācijas vai temperatūras izmaiņas ir pārāk ātras un rada plaisas. Šīs plaisas parasti parādās gar graudu robežām vai kristāla sadalījuma raksturlielumus, un plaisas virziens bieži atbilst sprieguma virzienam. Termiski apstrādātu plaisu virsma ir gluda, dažreiz ar oksidācijas krāsu.
2. Cēloņi
Termiskās apstrādes plaisu veidošanās ir saistīta ar šādiem faktoriem:
- Sprieguma koncentrācija: termiskos spriegumus rada materiāla temperatūras izmaiņas termiskās apstrādes laikā. Ja materiālā ir defekti vai nevienmērīga organizācija, tas var izraisīt spriegumu koncentrēšanos un plaisu veidošanos.
- Audu transformācija: dažos metālos straujas karsēšanas vai dzesēšanas laikā audu transformāciju var pavadīt tilpuma izmaiņas, kas izraisa iekšējo spriegumu palielināšanos, kas var izraisīt plaisas.
- Sildīšanas un dzesēšanas ātrums: neatbilstošs sildīšanas ātrums, dzesēšanas ātrums vai dzesēšanas līdzekļa izvēle var izraisīt nevienmērīgu iekšējo spriegumu sadalījumu materiālā, kā rezultātā var veidoties plaisas.
3. Atšķiršanas metodes
Termiskās apstrādes plaisu identificēšana parasti balstās uz metalurģiskās mikroskopijas analīzi, skenējošās elektronu mikroskopijas (SEM) novērošanu un mehānisko īpašību pārbaudi. Vērojot plaisas morfoloģiju, atrašanās vietu un attiecības ar audiem, apvienojumā ar termiskās apstrādes procesa parametriem, var precīzāk spriest par plaisas veidu.
III. Plaisu kalšana
1. Raksturlielumi
Kalšanas plaisa ir materiāla kalšanas procesā nevienmērīgas deformācijas, sprieguma koncentrācijas vai presformas konstrukcijas un plaisu dēļ. Šīs plaisas parasti tiek izstieptas kalšanas virzienā, un plaisām abās pusēs ir redzamas kalšanas plūsmas līnijas. Kalšanas plaisu virsma ir raupja, bieži ar oksīda slāņiem un kaluma krokām.
2. Cēloņi
Galvenie plaisu kalšanas cēloņi ir:
- Nevienmērīga deformācija: kalšanas procesā materiāls tiek nevienmērīgi deformēts nevienmērīga temperatūras sadalījuma, deformācijas ātruma atšķirību vai nepareizi izstrādātu presformu dēļ, kā rezultātā rodas nevienmērīga deformācija un sprieguma koncentrācija.
- Veidņu konstrukcijas problēmas: veidņu dizains ir nepamatots, piemēram, apaļā stūra rādiuss ir pārāk mazs, veidņu klīrenss ir nepareizs vai nepareiza veidņu materiālu izvēle, var izraisīt plaisas kalšanas procesā.
- Nepareiza darbība: slikta eļļošana kalšanas laikā, pārāk augsta vai pārāk zema temperatūra, pārāk liels kalšanas ātrums utt., Var izraisīt plaisas.
3. Atšķiršanas metodes
Kalšanas plaisu identificēšana parasti balstās uz makroskopisku novērošanu, metalurģiskā mikroskopa analīzi un mehānisko īpašību pārbaudi. Vērojot plaisas formu, atrašanās vietu, attiecības ar kaluma plūsmas līniju un oksidāciju plaisas iekšpusē, apvienojumā ar kalšanas procesa parametriem, var precīzāk spriest par plaisas veidu.
Ceturtkārt, visaptverošā atšķirības metode
Lai precīzi atšķirtu izejvielu plaisas, termiskās apstrādes plaisas un kalšanas plaisas, visaptveroši var izmantot šādas metodes:
1. Makronovērošana: novērojot plaisas formu, atrašanās vietu, krāsu un virsmas stāvokli, sākotnējais spriedums par plaisas veidu.
2. Metalogrāfiskās mikroskopijas analīze: izmantojot metalogrāfisko mikroskopiju, lai novērotu plaisas organizatorisko struktūru, attiecības ar apkārtējiem audiem un plaisas iekšējās īpašības, lai vēl vairāk apstiprinātu plaisas veidu.
3. Skenējošā elektronu mikroskopa (SEM) novērojums: novērojiet plaisas mikroskopisko morfoloģiju, lūzuma virsmas raksturlielumus un elementu sadalījumu plaisas iekšpusē caur SEM, kas nodrošina precīzāku pamatu plaisas veida spriedumam.
4. Mehānisko īpašību pārbaude: mērot materiāla mehāniskās īpašības, piemēram, cietību, stiepes izturību, tecēšanas robežu un triecienizturību, apvienojumā ar plaisu morfoloģiju un atrašanās vietu, visaptveroši analizējiet plaisu veidu un cēloni.
5. Procesa parametru analīze: apvienojumā ar izejvielu ražošanas procesu, termiskās apstrādes procesu un kalšanas procesa parametriem, analizē iespējamos plaisu veidošanās iemeslus un sniedz svarīgus norādījumus plaisu identificēšanai.
